ภาพหลุมดำครั้งเเรกในประวัติศาสตร์
เมื่อประมาณ 230 กว่าปีก่อน มีผู้ให้เเนวคิด ดวงดาวที่มีมวลมาก มีความโน้มถ่วงสูงมากจนเเสงจากตัวมันไม่สามารถส่องออกมาได้ บ่อยครั้งที่เเนวคิดนี้ถูกหัวเราะเยาะกลายเป็นเรื่องขำขัน ว่าจะมีดาวประหลาดเช่นนั้นได้อย่างไร มันผิดธรรมชาติ หากมีจริงมันคงเป็นดาวที่มืดสนิดจนมองไม่เห็น ในศตวรรษนั้นมีการเรียกขานวัตถุชนิดนี้ว่า "ดาวมืด" (Dark Stars)
จนกระทั่งประมาณ 180 ปีต่อมา เทคโนโลยีได้ก้าวไปอีกขั้น สามารถพิสูจน์ได้ว่าหลุมดำมีจริงในจักรวาล ซึ่งนั่นได้เปลี่ยนมุมมองของเหล่านักวิทยาศาสตร์ในหลายสาขาไปอย่างสิ้นเชิง ถึงการมีตัวตนอยู่ของหลุมดำ เเม้จะพิสูจน์ได้ว่าหลุมดำมีจริง เเต่ก็ยังไม่สามารถถ่ายภาพวัตถุชนิดนี้ได้
ที่ผ่านมาเหล่านักวิทยาศาสตร์มีความพยายามในการสร้างภาพเเบบจำลองของหลุมดำขึ้นด้วยคอมพิวเตอร์ จากการรวบรวมข้อมูลที่ได้จากการศึกษาเเละสมการต่างๆบวกเข้าด้วยกัน โดยเฉพาะทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ทำให้ได้ภาพจำลองของหลุมดำว่ามีลักษณะเป็นเช่นไร
ในวันนี้เทคโนโลยีประสบความสําเร็จไปอีกขั้นหนึ่ง เรามีภาพถ่ายของหลุมดำจริงๆเเล้ว ที่ไม่ใช่ภาพจำลองอีกต่อไป จากความอุตสาหะในความพยายามถ่ายภาพหลุมดำมาเป็นเวลานานหลายสิบปี 2 ปีสุดท้าย ก่อนถึงวันที่ 10 เมษายน 2562 บัดนี้ความพยายามนั้นได้ปรากฏต่อสายตายชาวโลกเเล้วเมื่อคืนวันที่วันพุธที่ 10 เมษายน ที่ผ่านมา กับภาพถ่ายจริงของหลุมดำ
ความสำเร็จการถ่ายภาพหลุมดำในครั้งนี้ เป็นความร่วมมือระหว่าง 13 ประเทศ เเละกล้องโทรทรรศน์วิทยุอีก 8 เเห่ง จนได้ภาพเเรกของหลุมดำในที่สุด จากเป็นเพียงเเนวคิดที่ถูกขำ กลายเป็นเรื่องจริง จากเรื่องจริง วันนี้ได้เห็นภาพจริงของหลุมดำเเล้ว วัตถุประหลาดที่ลึกลับทรงพลังเเละเข้าใจยากที่สุดในจักรวาล
อ่านบทความง่ายๆเเบบเต็มๆได้ในบันทึก👇🏼https://www.facebook.com/notes/thongwan-chaiwong/%E0%B9%80%E0%B8%9C%E0%B8%A2%E0%B8%A0%E0%B8%B2%E0%B8%9E%E0%B8%AB%E0%B8%A5%E0%B8%B8%E0%B8%A1%E0%B8%94%E0%B8%B3%E0%B8%84%E0%B8%A3%E0%B8%B1%E0%B9%89%E0%B8%87%E0%B9%80%E0%B9%80%E0%B8%A3%E0%B8%81%E0%B9%83%E0%B8%99%E0%B8%9B%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%A7%E0%B8%B1%E0%B8%95%E0%B8%B4%E0%B8%A8%E0%B8%B2%E0%B8%AA%E0%B8%95%E0%B8%A3%E0%B9%8C/2171697812878030/
ภาพจริงของหลุมดำ / ภาพจากโครงการความร่วมมือระหว่างประเทศ กล้องโทรทรรศน์วิทยุอีเวนต์ฮอไรซัน (EHT)
จากภาพถ่ายหลุมดำที่เห็น ตรงกลางสีดำ คือตัวหลุมดำ เเละรอบๆมีสีส้มเเดง เป็นบริเวณที่เรียกว่า "จานพอกพูนมวล" คือมวลสารหรือก๊าซต่างๆที่ถูกเเรงดึงดูดของหลุมดำดึงไว้อยู่รอบๆ เกิดการหมุนวนด้วยความเร็วสูง มวลสารเสียดสีจนเกิดความร้อนเเล้วเเผ่รังสีพลังงานสูงออกมา เกิดการเปร่งเเสง ก่อนทุกอย่างจะถูกเเรงของหลุมดำดูดกลืนหายเข้าไป เว้นพื้นที่ดำมืดไว้ไร้เเสงใดเล็ดลอดออกมา นั่นจึงทำให้สามารถเห็นลักษณะภายนอกรอบๆที่เเท้จริงของหลุมดำได้
กาเเล็กซี่ M87 / ภาพจาก องค์การนาซ่าและทีมฮับเบิล (์NASA) เเสดงถึงความปั่นป่วนรุนเเรง เเละลำของไอพ่นพลาสม่า
ภาพถ่ายหลุมดำในครั้งนี้ เป็นหลุมดำมวลยิ่งยวดในใจกลางกาเเล็กซี่ Messier 87 (M87) อยู่ห่างออกไป 55 ล้านปีเเสง ในกลุ่มดาวหญิงสาว ตัวหลุมดำมีมวล 6.5 พันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ (ลองจินตนาการถึง ดวงอาทิตย์ 6,500 ล้านดวงอัดเเน่นรวมกันเป็นดวงเดียว) ความใหญ่โตของหลุมดำเเห่งนี้มีขนาดประมาณ 40,000 ล้านกิโลเมตร
ภาพประกอบเพื่อความเข้าใจ จากหนังสือ THE SCIENCE OF INTERSTELLAR
ขยายความเพิ่มเติมในส่วนของหลุมดำ
อันที่จริงเเล้ว หลุมดำไม่ได้มีลักษณะเป็นหลุมดั่งชื่อ ในภาษาอังกฤษเรียกว่า "เเบล็คโฮว" (Black hole) ความจริงเเล้วหลุมดำมีลักษณะเป็นทรงกลมเหมือนดาวดวงหนึ่ง ที่มีเเรงโน้มถ่วงสูงมากเป็นอนันต์ ไม่มีเเสงส่องออกมาเหมือนกับดาวฤกษ์ทั่วไป หรือต่อให้หลุมดำมีเเสง เเสงภายในหลุมดำก็ไม่อาจส่องออกมาให้เห็นได้ ด้วยเเรงโน้มถ่วงมหาศาลที่เเม้เเต่ความเร็วของเเสงยังไม่อาจเอาชนะความโน้มถ่วงของหลุมดำได้
ลองจินตนาการว่าคุณกำลังถือไฟฉายเเล้วเข้าไปอยู่ในหลุมดำ จากนั้นคุณเปิดเเสงไฟฉายส่องออกมาจากหลุมดำ เเต่ผู้ที่สังเกตอยู่ภายนอกหลุมดำจะมองไม่เห็นเเสงจากไฟฉายของคุณเล็ดลอดออกมาเลยเเม้เเต่น้อย สิ่งที่ผู้สักเกตการณ์ที่อยู่ภายนอกจะเห็นคือมีเพียงสีดำมืด ในขณะที่ตัวคุณซึ่งอยู่ภายในหลุมดำที่กำลังส่องไฟฉายอยู่นั้น ลำเเสงของไฟฉายจะตกวกกลับลงมาด้วยเเรงโน้มถ่วงของหลุมดำ กล่าวคือลำเเสงจากกระบอกไฟฉายไม่สามารถวิ่งหนีพ้นออกมาจากขอบเขตที่เรียกว่า “ขอบฟ้าเหตุการณ์” ได
ภาพประกอบเพื่อความเข้าใจจากหนังสือ THE SCIENCE OF INTERSTELLAR
เเต่ถ้าหากคุณอยู่ภายในหลุมดำที่ยังไม่พ้นเข้าเขตขอบฟ้าเหตุการณ์ ลำเเสงจากไฟฉายของคุณ จะถูกเบี่ยงเบนออกไปกับกาลอวกาศที่บิดโค้งอย่างรุนเเรงด้วยเเรงโน้มถ่วงอันมหาศาลของหลุมดำ สิ่งที่ผู้สังเกตภายนอกจะเห็นคือ เเสงที่กำลังบิดโค้งเเละใหลอยู่บริเวณรอบๆหลุมดำ
เเละในความเข้าใจผิดอีกข้อหนึ่ง หลุมดำไม่ได้เเบนเป็นรูปวงกลมหรือครึ่งวงกลมเเต่อย่างใด สิ่งที่เห็นจากภายนอกหรือจากผู้สักเกตที่กำลังมองอยู่ ภาพที่เห็นเป็นผลจากความโน้มถ่วงของหลุมดำที่บิดเบือนกาลอวกาศบริเวณโดยรอบ คล้ายกับปรากฎการณ์ที่เรียกว่า “เลนส์ความโน้มถ่วง”
สมมุติให้กล้องคือผู้สังเกตที่อยู่ภายนอกหลุมดำ สีเหลืองคือจานพอกพูนมวลที่วนรอบหลุมดำ สีเเดงคือเเสงที่บิดโค้งจากการโค้งงอของอวกาศรอบหลุมดำ
ภาพประกอบเพื่อความเข้าใจ จากหนังสือ THE SCIENCE OF INTERSTELLAR
ลักษณะที่ผู้สังเกตเห็นไม่ว่าจะมองในมุมใด ก็จะเป็นดั่งภาพนี้ ทำให้รู้สึกว่าหลุมดำมีลักษณะเเบนเเล้วเป็นหลุมยุบ ซึ่งความจริงหลุมดำมีลักษณะเป็นดวงรูปทรงกลม
(ภาพจำลองเเสดงการบิดโค้งงอของอวกาศรอบหลุมดำ)
จะสังเกตเห็นได้ว่า ภาพหลุมดำของจริงที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์วิทยุในครั้งนี้ มีความคล้ายคลึงกับพวกภาพจำลองทางคอมพิวเตอร์อยู่มาก นั่นหมายความว่า เเบบจำลองที่เกิดจากข้อมูลร่วมกับสมการ ผลที่ได้ออกมามีความเเม่นยำพอสมควรใกล้เคียงกับความเป็นจริง ที่สามารถบอกถึงลักษณะของวัตถุที่มองเห็นได้ยากอย่างหลุมดำได้
อีกทั้งความสำเร็จในครั้งนี้ ยิ่งทำให้ทฤษฎีของไอน์สไตน์มีความหนักเเน่นมากขึ้นไปอีก ในเรื่องของเวลาเเละอวกาศหรือที่เรียกว่า “กาลอวกาศ” (Spacetime) ชื่อของผู้ชายคนนี้ไม่เคยตายไปจากวงการฟิสิกส์ดาราศาสตร์เลยจริงๆ มิหนำซ้ำทฤษฎีของเค้ายังถูกพิสูจน์ว่าเป็นความจริงมากขึ้นเรื่อยๆ เเม้ตัวผู้ให้ทฤษฎีจะลาโลกไปนานเเล้วก็ตาม
(ภาพสองพี่น้องใช้เครื่องร่อนที่ร่วมกันประดิษฐ์ขึ้นhttps://southernboating.com/destinations/us-atlantic/flight-anniversary/)
หากถามว่า "ศึกษาหลุมดำเเล้วได้ประโยชน์อะไร?" ถ้าให้ตอบตอนนี้บอกได้คำเดียวว่า "ไม่รู้" เเต่นั่นไม่ได้หมายความว่าจะไม่มีคำตอบ
เมื่อ 116 ปีก่อน ชายสองพี่น้องตะกูลไรต์ชาวอเมริกาคู่หนึ่ง พยายามสร้างเครื่องร่อนที่คนสามารถขึ้นไปนั่งได้ เค้าถูกมองว่าเพ้อเจ้อวันๆทำเเต่เรื่องไร้สาระ ลองดูทุกวันนี้ เครื่องบินกลายเป็นสิ่งจำเป็นในการเดินทางไปยังที่ต่างๆทั่วทุกมุมโลก ในเวลาไม่กี่ชั่วโมง จากเดิมในอดีตที่ต้องเดินทางผ่านเรือข้ามมหาสมุทรกินเวลาเเรมเดือนกว่าจะถึงเป้าหมาย นั่นคือสิ่งที่สองพี่น้องร่วมกันสร้างเครื่องร่อนจนสำเร็จ เเม้คนในยุคนั้นยังไม่มีใครรู้ว่ามันจะถูกนำมาพัฒนาต่อยอดจนกลายเป็นเครื่องบินในปัจจุบัน หลุมดำก็เช่นกัน อาจยังไม่มีคำตอบที่ดีพอสำหรับวันนี้ เเต่นั่นไม่ได้หมายความว่ามันจะไร้ประโยชน์สำหรับอนาคต วันนี้เราเพิ่งจะได้เห็นภาพเเรกของหลุมดำ ที่อาจดูพร่ามัวบ้าง เเต่ในอนาคตอันไกล มีความหวังว่าจะได้ภาพหลุมดำที่มีความคมชัดมากขึ้น เเละจงเชื่อเถอะว่า การสำรวจศึกษาเเละการค้นพบอะไรใหม่ๆในจักรวาล การลงทุนลงเเรงไปกับเทคโนโลยีด้านอวกาศ ไม่มีอะไรสูญเปล่า เเม้บางอย่างต้องเเลกมาด้วยความสูญเสีย ก่อนที่มนุษย์คนเเรกของโลกจะเดินทางไปเหยียบดวงจันทร์ได้
- 15
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
